FICHA E3.1-P01
Configuración electrónica y radio iónico a partir de la tabla periódica
Prerrequisitos
- La posición de un elemento en la tabla periódica (grupo, periodo, bloque) determina su configuración electrónica
- Los iones isoelectrónicos tienen la misma configuración electrónica pero distinta carga nuclear
- A mayor carga nuclear (más protones) para el mismo número de electrones, menor es el radio iónico (mayor atracción sobre los electrones)
a-b) El número atómico del bismuto es 83. c) El radio iónico del ion fosfuro, P3-, es mayor que el del ion sulfuro, S2-.
a
Deduzca dos trozos de información sobre la configuración electrónica del bismuto a partir de su posición en la tabla periódica.
[2]
b
Indique la configuración electrónica completa del ion cobalto(II), Co2+.
[1]
c
Resuma por qué el radio iónico del ion fosfuro, P3-, es mayor que el del ion sulfuro, S2-.
[1]
Pistas progresivas
- 1General - las tres preguntas usan la posición en la tabla periódica (grupo, periodo, bloque, carga nuclear) para deducir propiedades, sin necesidad de memorizar datos.
- 2Apartado a) - el bismuto (Z=83) está en el grupo 15, periodo 6, bloque p. Cada uno de estos datos te da una pista: grupo → electrones de valencia; periodo → capas ocupadas; bloque → tipo de subcapa más externa.
- 3Apartado b) - el cobalto neutro es [Ar]4s² 3d⁷; al formar el ion 2+ se pierden primero los DOS electrones de la subcapa 4s (no de la 3d), no simplemente los dos electrones de mayor número cuántico principal.
- 4Apartado c) - P3- y S2- tienen ambos 18 electrones (misma configuración electrónica = isoelectrónicos), pero el fósforo tiene menos protones (Z=15) que el azufre (Z=16). Menos carga nuclear para el mismo número de electrones significa menor atracción sobre ellos, así que el ion es más grande.
Teoría básica
- La posición en la tabla periódica (grupo, periodo, bloque) codifica directamente la configuración electrónica de un elemento.
- Al formar cationes de metales de transición, los electrones se pierden primero de la subcapa s más externa, no de la d.
- Especies isoelectrónicas (mismo número de electrones): a menor carga nuclear (menos protones), mayor radio, porque hay menos atracción efectiva sobre los mismos electrones.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Estructura 3.1, tabla periódica.
Cuadernillo — Cuadernillo de datos 2025 - tabla periódica. Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2023/JUNIO 2023/... (a,b) y .../2024/MAYO 24/... (c), Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf; mark scheme en cada carpeta.
Vídeo —
↗ — «»
Apartado a) —
Dos de: grupo 15 → 5 electrones de valencia; periodo 6 → 6 capas electrónicas ocupadas; bloque p → los orbitales p están muy ocupados. (También se acepta la configuración completa o condensada: [Xe]4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³.)
Apartado b) —
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ (no se acepta la forma condensada; los 2 electrones perdidos son de la subcapa 4s, no de la 3d).
Apartado c) —
P3- y S2- son isoelectrónicos (mismo número de electrones, 18), pero el P3- tiene menor carga nuclear/número de protones (15 frente a 16 del S2-) — con menos protones atrayendo a los mismos electrones, la nube electrónica se expande más, así que el radio iónico es mayor.